设3阶实对称矩阵A的特征值为λ1===1,λ2=2,λ3=-2,α1=(1,-1,1)T是A的属于λ1的一个特征向量.B=A5-4A3+E,其中E为3阶单位矩阵.
验证α1是矩阵B的特征向量,并求B的全部特征值的特征向量;
参考答案:由Aα=λα有Anα=λnα.那么
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所以α1是矩阵B属于特征值μ1=-2的特征向量.
类似地,由Aα2=λ2α2,Aα3=λ3α3有
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因为α2,α3是矩阵A中不同特征值的特征向量,α2,α3是线性无关的,那么B关于μ=1有2个线性无关的特征向量.
由A是对称矩阵,知矩阵B是对称矩阵,设(x1,x2,x3)T是B关于μ=1的任一特征向量,那么由特征值不同特征向量相互正交,有
x1-x2+x3=0
得基础解系β2=(1,1,0)T,β3=(-1,0,1)T.
所以矩阵B关于μ=-2的特征向量为k1(1,-1,1)T,k1是不为0的任意常数;
矩阵B关于μ=1的特征向量为k2(1,1,0)T+k3(-1,0,1)T,k2,k3是不全为0的任意常数.